充電站規格、技術逐步到位 EV車未來可期
- DIGITIMES企劃
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發展EV電動車不若使用石化燃料的內燃機汽車，除有近百年的汽車工業支援，也有深入生活使用習慣的燃料添加型態與方式，而EV車除添加燃料改用電力回充取代，如何將充電站廣泛建置又能滿足用車者的使用習慣，將左右車主換用EV車的意願…
評估EV(electric vehicle)車的發展前景，一般包含電動車的製造成本、電池壽命、電池蓄電的續航力、電池能量密度大小？充電標準等，而影響EV充電站使用效益的政策補貼、推廣與不同區域的輸配電力網絡架構，也需要納入整體評估分析，才能避免掛一漏萬，尤其是充電站的設置密度與使用便利性，將直接影響車主是否換用更潔淨、環保EV車的選購意願。
投入EV車市場 必須考量用車情境相關配套
觀察台灣發展電動車，目前僅幾大車廠以小規模方式測試EV車款與充電站方案，量產EV車的動作仍趨於保守，不若歐、美市場的業者早已積極搶攻應用市場。但台灣的狀況也不能一概而論，畢竟對車廠與業者來說，EV車要能做到投入市場的準備，不光是把EV成車推出市場販售而已，而是要有全盤的周邊充電支援配套、保養維修等後勤支援，否則光賣完EV車反而會造成更多問題，增加後繼推廣EV車種的難度。
以EV車的充電站技術、連接器規範要求，目前在台灣仍未有標準，即便有國外標準可供參照，但台灣市場同時有日系、歐系、美系大車廠參與，參照外國標準時幾乎也成為無標準可言，這反而對於有志投入EV市場的車廠或充電站業者，不敢貿然投入擴展應用市場。反觀歐美國家，尤其是美國EV市場，由於社會的環保意識相對抬頭，在EV車種的推廣即便購車成本相對較高，在政策補貼與市場支持下也能獲得不錯表現，推廣EV車的阻礙相對較少。
EV除應付日常通勤設定 也需考量長途補充電力需求
而對EV車推廣來說，基本上動力蓄能全靠車上裝載的電池模組，即便換用能量密度高、蓄能效率高的鋰電池模組，但蓄積電能仍有一定上限，對EV車主來說勢必會遭遇需要充電蓄能的使用情境，若EV車對應的充電站設置不普遍、或是普遍僅能支援一般充電而無法享受快速充電，自然會影響EV車的推廣力度。
雖然多數EV車款在產品定位上大多以取代都會通勤車角度切入，以100~200公里巡航範圍的電池裝載量為前提，這表示車主可利用在家休息、停車的期間(每日至少8小時)為EV車進行充電，雖產品架構與定位可滿足都會通勤族需求，但若碰到車主需要長途駕駛時，只要評估無便利的中繼充電站提供電力快速充電，或是充電技術效能表現有限，都會影響EV車的未來可用性表現。
因應充電站設置需求 選用AC/DC充電架構
在常見的EV車充電站，目前多數仍採行AC交流電充電架構，因為AC交流電充電的架構運行功率較小，對於安全性要求較高的充電應用來說，充電站的設置條件會相對較低，尤其對家用車庫設置小型EV充電站，多數也是直接利用市電交流電進行轉換成為充蓄EV車電池的電力來源。對於賣場、加油站等公眾充電站來說，為了避免使用危險，採行AC交流電架構也會讓充電站的設置難度與成本相對較低。
對於充電站所需要的快速充電支援，其實使用低功率的交流電就顯得較無法滿足設計需求，較合宜的做法為使用DC直流進行高功率電池蓄能，但相較功率較低的AC充電技術方案，DC直流充電所需要的充電功率相對高許多，充電站的安全問題也會成為隱憂，必須耗用更多建置成本補強充電站的安全性要求。AC或是DC充電架構並非均是最佳選擇，必須針對充電站設置目的、配套安全設計等差異，選擇合宜的充電方案。
高效能DC充電架構 建置成本高、使用體驗佳
例如高速公路休息站、小型賣場，就適合運用高效能的DC直流充電方案建構快速充電站，讓消費者可以利用小於一小時甚至半小時的賣場購物時間，就能完成EV車的6~7成電力回蓄能，相對地若在辦公大樓之類需要長時間停放EV車的環境，就值得選用成本更低的AC交流電充電方案建置小型充電站點，不僅增加EV車的使用便利性，也能利用更長的時間在安全條件下為車輛進行電力回補。並非EV充電站使用DC就是最快最好，而是要看設置環境的應用條件與使用情境多方評估。
儘管DC快速充電方案，為EV車充電耗時相對較短，但實際上全球的充電站建置數量上，採行AC交流電充電架構的充電站仍是較DC直流電充電架構用量更多，但也有不少採行AC/DC混合式架構建置的充電站。另外充電站除使用AC/DC架構問題外，其實充電站仍需建構與充電站運營商的監控、管理連線，除了就近觀察EV車主的使用狀態進行監控與後續分析外，也要在自動化充電站管理進行功能整合，提供車主更便捷的充電服務。
台廠積極搶食充電站市場
而觀察台灣EV市場，其實本地的EV車廠大多仍停留在開發與運營測試階段，並未有正式車款推出，EV成車的開發與市場投入度遠遜於歐美國家。但即便在EV成車表現遜色，對於EV車必備的充電站？快速充電站技術方案，目前以台灣的Delta、Liteon等幾乎包辦了全球充電站約70%市場佔額，即便台灣在部署充電站速度較慢、EV車推出市場也趨近於零，但實際上仍掌握充電站的關鍵技術與解決方案，雖然發表是受成車與用車環境有點落後，但關鍵的技術和應用方案，台灣並不會遜色太多。
以充電站的建置習慣觀察，多數充電站建置的習慣通常會應用周邊環境的市電作為電力來源，加上市電多為AC交流電輸送，因此充電站為了簡化與降低成本，大多也直接沿用AC交流電架構，除非是Tesla Motors所設置的Tesla Supercharger快速充電站，同時身兼提升Tesla推出的EV車使用體驗與提供更優惠的用車條件，吸引更多車主換用Tesla推出的EV車系，否則建置DC快速充電站的成本相當高。
SAE J1772有機會成為關鍵標準
另觀察EV充電站的規格問題，隨著發展EV車時間越來越久，目前業界也將SAE J1772交流電版本制定相對完善。檢視全球EV車市場的充電相關標準，SAE J1772為由Society of Automotive Engineers(SAE)制定，另一方面International Electrotechnical Commission(IEC)標準動態也會牽動歐系車廠，IEC也將SAE J1772納入旗下的電動車充電介面規格之一，但實際上歐系車廠也把美國列為EV車重要開發市場，因此SAE J1772規範重要性不言可喻。而台灣標準局亦對EV充電站把SAE J1772納入參考，SAE J1772極有可能成為未來EV車的重要充電標準規範。
事實上SAE J1772發展相當久，早在2000年便有初代版本釋出，目前使用的車廠包含日系、美系與歐系車廠均有採用，也是目前EV車種相當常見的充電標準。即便SAE J1772能見度相當高，但也不代表SAE J1772就為唯一技術方案，目前除歐、美、日外還有大陸與其他EV車市場，對於充電介面標準大家都想建立自有產業標準，在其他大市場還未出現規範定案前，SAE J1772統一EV充電介面還算言之過早，仍需持續觀察。
